Месторождения нефрита, так же как и жадеита, связаны с внедрением магматической породы в змеевик, но образуются они по другую сторону контакта. При внедрении магматической породы в холодный серпентин (змеевик; этот последний нагревается, сам теряет воду, а, кроме того, сюда поступает вода из остывающей магматической породы. Эта горячая вода, обогащаясь кремнеземом и калием, воздействует на резко прогретый серпентин, в результате вокруг магматической жилы создается контактная зональность. Непосредственно рядом с жилой возникает слюдяная оторочка, здесь из воды осаждается весь калий и весь алюминий, которые входят в слюду, далее располагается зона амфибола, где фиксируется кремний, оставшийся в растворе, и частично вода, затем формируется зона тальковых пород.
Собственно говоря, нефрит формируется как контактная зона амфибола, но наиболее часто эта зона сложена крупнокристаллическим амфиболом и поэтому имеет совершенно иной характер. Мы пока не знаем точно, почему вместо крупных кристаллов амфибола формируются мелкие. Специалисты на этот счет еще продолжают спорить, но все же можно предположить, что нефрит формируется на малых глубинах, где температуры ниже, растворы быстрее остывают и поэтому быстрее кристаллизуются.
Очень впечатляющий вывод. В примерно одинаковых геохимических условиях образуются две очень похожие горные породы, используемые как драгоценный камень. Одна из них — жадеит требует для своего образования очень больших глубин и огромных давлений, другая — нефрит — наоборот, формируется па очень малых глубинах, где идет быстрое охлаждение растворов и соответственно очень быстрая кристаллизация.
Нефриты могут быть сложены сильножелезистым амфиболом, и тогда они почти черные. Но обычно нефрит слагается актинолитом — маложелезистым амфиболом, и тогда нефрит имеет светло-зеленый цвет, а если в него хотя бы в небольших количествах входит хром (а он обязательно присутствует в серпентине), то он приобретает ярко-зеленый цвет, похожий на цвет травы или изумруда.
Недавно в Бурятии нашли небольшое месторождение, где нефрит образовался за счет изменения богатой магнием осадочной карбонатной породы (доломита). В этой породе железа совсем нет, и образовался белый нефрит, сложенный безжелезистым амфиболом-тремолитом. Это редчайшая и самая драгоценная разность. Именно из такого белого нефрита был изготовлен кролик из описанных выше сережек жены 13-го императора династии Мин.
Нефрит и жадеит — благородные, очень хорошо обрабатывающиеся камни, их блеск не тускнеет со временем, и, самое главное, до сих пор нет способа их синтеза.
Малахит
Ярко-зеленый основной карбонат меди (теоретическое содержание окиси меди 72 %, углекислоты — 20, воды — 8 %). Очень легко возникает при воздействии на любые медные руды кислорода воздуха, углекислоты и воды. Обычно образует зеленые примазки, мелкие игольчатые кристаллы или мелкие зерна. Такой малахит встречается очень часто везде, где есть медные руды. Кроме того, очень редко, в немногих месторождениях, образует мощные натеки, сталактиты и тонковолокнистые агрегаты, тогда используется как ценный поделочный камень. Излом неровный. Твердость 8,5–4 (царапается ножом и даже стеклом), хорошо полируется.
Из современного учебника минералогии
И говорит Ал-Кинди: его месторождение находится в одной пещере в горах Кирмана [город и область юго-востока Ирана] среди рудников меди… Он густо-зеленый, и на нем видны зеленые глазки и полумесяцы. Ал-Кинди говорит: в дни владычества персов находили большие куски малахита, из которых удавалось выделывать сосуды; затем находимые куски его постепенно стали уменьшаться, пока совсем не иссякли.
Сепстанский [Сепстан — область, прилегающая к оз. Зарра, входит отчасти в состав Ирана и отчасти Афганистана] малахит по качеству ниже, и обоим им уступает тот, который происходит из Аравии.
Бируни А. Собрание сведений для познания драгоценностей (минералогия). М.: Изд-во АН СССР. 1963, с. 138
На карте Заира, в самом юго-восточном углу, на границе с Замбией найдите город Лубумбаши, или, как его ранее называли, Элизабетвиль. Это столица знаменитой провинции Шаба (Катанга). Почти везде в этой провинции мы встречаем огромные медные рудники. Заир стоит на втором или третьем месте в мире по добыче меди, и вся медь идет из этой провинции. Ну а Колвези — это второй по величине город этой провинции. На карте он находится несколько северо-западнее Лубумбаши, по линии железной дороги из Лубумбаши в Анголу. Мне повезло, я побывал в Колвези, он особенно интересен потому, что здесь медные руды вскрыты огромными карьерами (до 300–400 м глубины), в которых очень хорошо видно строение рудной толщи.
Колвези стоит на равнине. Как и во многих местах в тропиках Африки, на поверхности этой равнины повсеместно развита древняя красная — латеритная — почва. Дороги засыпаны красной землей, каналы идут в красных берегах, пыль красная, красные крылечки у домов, и везде, где хоть сколько-нибудь вскрыта земля, в ямах видны красные стенки. По этой равнине подъехали мы к карьеру и спустились вниз. Карьер был довольно большим, его глубина, как я прикинул, вероятно, превышала 300 м. Внизу карьера несколько небольших экскаваторов добывали руду. Мощность рудного пласта здесь очень велика и местами достигает 100 м; очень велико и содержание меди в руде, до 6 %. В других странах ведут добычу руды даже в тех случаях, когда содержание меди всего 0,5 %, а мощность рудной толщи в зависимости от содержания может быть меньше метра.
Руда внизу представлена темно-серебристым минералом, мелкими зернами переполняющими пласт мергеля. Это халькозин — сульфид меди. Большие самосвалы, груженные рудой, один за другим отходят от экскаватора, а пустые подходят грузиться. Выше идет еще один уступ рудника, и там экскаватор и самосвалы с мергелем, переполненным серебристыми блестками халькозина. А вот в самом верху рудного пласта картина меняется, и мергель уже не сероватый, а резко-зеленый. Сопровождавший нас главный геолог этого рудника поднял кусок зеленой породы, явно свалившийся сверху при очередном взрыве, и подал мне. Это был очень интересный образец; все кристаллики халькозина в нем позеленели, кое-где появились мелкие пустотки, занятые зеленой, явно тонкозернистой массой — сомнений не было, произошло окисление халькозина и он заместился малахитом. Это еще не ювелирный малахит в больших плотных кусках, но несомненно тот же минерал, в мелких зернах переполняющий рудоносную породу. Каким же образом он здесь произошел? И я вновь уже внимательно посмотрел на противоположную, хорошо видную стенку карьера.
На самом его верху в стенке была отчетливо видна красная земля — латерит. Мощность сплошной красной толщи — метров 10–15, ниже идет белая земля, но среди нее на глубине до 50–70 м спускаются явно по трещинам красные, иногда ветвящиеся языки. Это те места, где поверхностные воды могли проникнуть в толщу мергеля, покрывающего руду. Далее идет белый мергель, переходящий книзу в серый. Мощность белого мергеля, наверное, около 50—100 м. И вот там, где пласт руды покрывается не серым, а белым мергелем, вверху пласта он становится зеленым. Следовательно, это окисление халькозина и переход его в малахит связаны с поверхностными водами — теми самыми, которые создали латерит. Вот бы посмотреть белый и серый мергели там, наверху.
И, как в сказке, мне повезло, словно добрый волшебник услышал мои желания. Наши хозяева решили похвастаться новой техникой, полученной из Америки, и повезли нас к огромному экскаватору, от которого пустую породу в отвалы отвозили самосвалы, вмещающие до 100–150 т. Этот экскаватор стоял как раз на границе серых и белых пород, и пока товарищи вели беседы о технике, я сумел рассмотреть образцы серой и белой породы… Блестяще теперь все подтвердилось: серая порода — плотный неизмененный мергель, в нем есть силикаты — глинистые минералы, много карбонатов, как я должно быть во всяком мергеле; пор почти нет. Ну а белый — это сильно пористая, очень легкая порода; такие породы по виду можно назвать опокой, карбонатов в них нет совершенно, они вынесены, углистые частицы, которые придают серый цвет свежему мергелю, здесь окислены. Все это произвели те же поверхностные воды, которые создали вверху латерит. Если в область действия этих вод попадает медная руда, то халькозин окисляется — сера из него выносится, переходя сначала в окисную форму, а затем в серную кислоту, легко растворимую в воде. Другой компонент халькозина — медь — сначала окисляется, а затем соединяется с углекислотой. Трудно сказать, будет ли эта углекислота из воды или углекислота растворяющегося кальцита — карбоната мергеля (вероятно, все-таки последняя играет роль в этом процессе). Углекислая водная медь — малахит — очень трудно растворима в воде, и поэтому оседает тут же, рядом с бывшим разрушенным зерном халькозина; если же рядом есть пустота в рудной породе, то малахит выделяется здесь в форме красивых натеков.